Crafoordpriset i astronomi och matematik 2016

Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat utdela Crafoordpriset i matematik 2016 till 

Yakov Eliashberg, Stanford University, Stanford, California, USA 

”för utvecklingen av kontakt- och symplektisk topologi och banbrytande upptäckter av rigiditets- och flexibilitetsproblem.” 

och Crafoordpriset i astronomi 2016 till

Roy Kerr, University of Canterbury, Christchurch, Nya Zeeland 

Roger Blandford, Stanford University, Stanford, California, USA

 “för grundläggande arbeten avseende roterande svarta hål och deras astrofysikaliskakonsekvenser”

Crafoordpriset i matematik 

Den rysk-amerikanska matematikern Jakov Eliashberg är en av de ledande matematikerna i vår tid. I drygt trettio år har han utformat och utforskat ett fält inom matematiken som kallas symplektisk geometri, och särskilt en av dess grenar – symplektisk topologi.  

Jakov Eliashberg har löst många av de viktigaste frågeställningarna inom fältet och hittat nya överraskande resultat. De tekniker han använt utvecklade han vidare inom kontaktgeometrin, en tvillingteori till den symplektiska geometrin. Medan den symplektiska geometrin handlar om rymder med två, fyra eller andra jämna dimensioner, beskriver kontaktteorin rymder med udda dimensioner. Båda teorierna står i nära relation till utvecklingen inom den moderna fysiken, som strängteorin och kvantfältteorin.  

Den symplektiska geometrins kopplig till fysiken har gamla rötter. Den beskriver till exempel geometrin för rummet i ett mekaniskt system, det så kallade fasrummet. För ett objekt i rörelse bestäms banan i varje stund av objektets läge och hastighet. Tillsammans bestämmer de ett ytelement som är den symplektiska geometrins grundstruktur. Geometrin beskriver i vilka riktningar systemet kan utveckla sig, den beskriver rörelsen. Fysiken blir geometri. 

Till Jakov Eliashbergs första och kanske mest överraskande resultat hör upptäckten av att det inom den symplektiska geometrin finns både flexibla och rigida objekt och fenomen. Men var gränsen går mellan den flexibla och den rigida regionen och hur den kan beskrivas med matematik är fortfarande en öppen fråga som väntar på sitt svar.  

Crafoordpriset i astronomi  

Svarta hål ger upphov till universums kraftfullaste strålning och till jetstrålar som kan sträcka sig många tusentals ljusår ut i rymden. Roger Blandfords teoretiska arbeten behandlar de våldsamma processer som ligger bakom dessa fenomen. Roy Kerr lade tidigt grunden för denna forskning när han hittade en matematisk beskrivning av roterande svarta hål, vilket blev en av de viktigaste teoretiska upptäckterna i modern kosmologi. 

Förutsägelsen av svarta hål är ett av den allmänna relativitetsteorins kanske märkligaste resultat. När Albert Einstein slutligen presenterade sin teori i november 1915 beskrev han gravitation som en geometrisk egenskap hos rummet och tiden, rumtiden. Alla objekt med massa kröker rumtiden, de bildar en grop dit andra mindre objekt kan falla in. Ju högre massa desto djupare grop. Massan hos ett svart hål är så stor att inget som hamnat där kan komma ut igen, inte ens ljus slipper undan. 

Det dröjde ända till 1963 då matematikern Roy Kerr lyckades lösa Einsteins ekvationer för roterande svarta hål. Att hålen skulle rotera är rimligt då de stjärnor som gett upphov till dem bör ha roterat. Ungefär samtidigt upptäckte astronomerna galaxer som sände ut ljus och annan elektromagnetisk strålning med sådan styrka att de överglänste flera hundra vanliga galaxer. De döptes till kvasarer. Inget annat än ett svart hål kunde ge kvasarerna deras lyskraft.  

Hur går det då till att skapa de roterande svarta hålens starka strålning? Den frågan fick svar i arbeten av Roger Blandford och hans medarbetare på 1970-talet. Alltsedan dess har han förfinat och gjort alltmer realistiska modeller för hur gas från omgivningen strömmar in mot det svarta hålet, hettas upp och omvandlar en del av gravitationsenergin till strålning. Samtidigt skickas elektriskt laddade partiklar i form av kraftfulla jetstrålar miljoner kilometer ut i rymden. Allt detta har sin källa i rotationsenergin hos det massiva svarta hålet. 

Prissumma: 6 miljoner svenska kronor per pris, Crafoordpriset i astronomi delas lika mellan pristagarna.

Prisutdelningen: hålls på Kungl. Vetenskapsakademien (KVA) den 26 maj 2016, i H.M. Konungens och H.M. Drottningens närvaro.

Crafoorddagarna 24–26 maj 2016 i Stockholm och Lund:
Prisföreläsning, torsdag den 24 maj, Lunds universitet, Lund. 
Prissymposium, tisdag den 25 maj, Stockholm. Anmälan sker via http://kva.se/kalendarium.
Prisceremoni, onsdag den 26 maj, Beijersalen, Kungl. Vetenskapsakademien, Stockholm.

Pressansvarig: Hans Reuterskiöld, hans.reuterskiold@kva.se, 08-673 95 44, 070-673 96 50.

Sakkuniga från priskommittéerna:
Matematik
Professor Tobias Ekholm, tobias.ekholm@math.uu.se, 070-552 83 66.
Professor Bo Berndtsson, bob@chalmers.se, 031-772 35 39.

Astronomi
Professor Claes Fransson, claes@astro.su.se, 08-55 37 85 17.
Professor Bengt Gustafsson, bengt.gustafsson@physics.uu.se, 018 471 59 59.

Pressansvarig Kungl. Vetenskapsakademien
Hans Reuterskiöld
Hans.reuterskiold@kva.se,
08 673 95 44, 0706 73 96 50

Fakta om Crafoordpriset Kungl. Vetenskapsakademien mottog 1980 en betydande donation från industrimannen Holger Crafoord, verksam i Lund, och hans maka Anna-Greta. Donationen ligger till grund för Anna-Greta och Holger Crafoords fond vars ändamål är att främja grundforskning inom matematik och astronomi, biovetenskaper (i första hand ekologi), geovetenskaper och polyartrit (ledgångsreumatism). Priset är internationellt och delas ut till forskare som gjort avgörande insatser inom sitt område. Det är tänkt att komplettera Nobelpriset ämnesmässigt, ämnet polyartrit finns med maa av reumatism inom Crafoordfamiljen. Utdelningen sker till ett område per år i en viss turordning. 1982 delade Vetenskapsakademien ut Crafoordpriset för första gången. Prissumman är 6 miljoner svenska kronor.